Protezele de şold trebuie fabricate cu precizie maximă. În acest sens este vorba în special de zona de inserţie a tijei femurale şi a capului femural. Soluţia de aşchiere pe care am dezvoltat-o în acest scop se bazează în special pe utilizarea unui sistem de axă U şi a unui alezor profilat. Cu ajutorul acestei scule de precizie (şi al altora) sunt respectate toate toleranţele indicate şi, totodată, este mărită şi productivitatea faţă de metodele de fabricaţie convenţionale
Atunci când articulaţia şoldului afectează calitatea vieţii din cauza limitării mişcărilor şi a durerilor persistente iar metodele de tratament conservator nu mai ajută, mulţi oameni se decid pentru implantarea unei proteze - în Germania de peste 200.000 de ori pe an. Aceste persoane speră într-o îmbunătăţire de durată. Pentru ca dorinţa să li se îndeplinească, pe lângă un chirurg bun şi tratament de primă clasă, sunt necesare şi „piese de schimb” de cea mai mare calitate.
O astfel de proteză constă, de regulă, dintr-o tijă femurală cu cap femural, o cupă acetabulară şi o piesă intermediară, care asigură caracteristici de glisare optime. O atenţie deosebită necesită îmbinarea dintre tija femurală şi capul femural ataşat. Pentru ca suprafeţe conice să se potrivească perfect, ele trebuie fabricate cu un grad maxim de precizie şi calitate a suprafeţei.
În producerea acestor componente un rol decisiv îl joacă sculele utilizate. Dirk Martin, Application Manager în domeniul medical, declară: „O proteză de şold constă din două materiale aşchiabile, care trebuie aşchiate nu doar conform celor mai reduse toleranţe, ci şi cât mai economic posibil. În fond, o proteză de şold trebuie să fie disponibilă la calitate maximă pentru un număr mare de persoane. Lucrăm cu maxim angajament pentru găsirea soluţiilor de scule adecvate pentru astfel de sarcini.”
Grupul CERATIZIT este un furnizor de gamă completă în domeniul aşchierii, care poate apela la cele mai variate scule, în variante standard şi speciale, şi care dispune de un know-how amplu în domeniul aşchierii. Cu gama noastră uriaşă de produse şi prin expertiza specialiştilor noştri în aplicaţii, suntem excepţional de bine echipaţi pentru aplicaţii cum ar fi prelucrarea zonei de inserţie a tijei femurale şi a capului femural”, subliniază Application Manager-ul Martin. Multitudinea de scule de care dispunem ne permite să verificăm diferite abordări, pentru a găsi în cele din urmă soluţia optimă.”
În cazul protezei de şold, cerinţele din partea clientului sunt extrem de dificile şi variate. În cazul tijei femurale din aliaj de titan de mare rezistenţă Ti6Al4V, în zona de inserţie cu formă conică trebuie respectată o toleranță unghiulară de numai +/-5‘. Alte toleranţe sunt cea de liniaritate - de 3 µm, de circularitate - - de 8 µm şi de diametru - de 60 μm. În plus, este important ca la con să fie atins procentajul de zonă de contact prestabilit şi un profil al canelurii exact definit.
Capul femural constă dintr-un aliaj pe bază de cobalt (Co-Cr-Mo). Alezajul conic al acestuia trebuie să respecte aceleaşi toleranţe de formă, unghi şi dimensiuni, precum şi procentajul de zonă de contact prestabilit. În urma aşchierii nu trebuie să rezulte urme, şanţuri sau caneluri. Dirk Martin completează cu încă un factor hotărâtor: „Avem nevoie de o soluţie de fabricaţie care să permită producţia de serie. Aceasta înseamnă că fabricaţia trebuie să se deruleze cu o mare siguranţă de proces şi cu un necesar de monitorizare cât mai redus posibil.”
Pentru realizarea conturului conic exterior ne-am decis la prelucrarea cu o freză conică din carbură solidă. Trecerea de degroşare şi finisare ulterioară este preluată de un sistem de axă U. „Este vorba despre o axă NC interschimbabilă, liber programabilă, pentru centre de prelucrare“, explică Dirk Martin, „care permite orice fel de prelucrări de contur şi prin strunjire. Cu scule ataşate şi plăcuţe amovibile pot fi realizate contururi în alezaje, precum şi prelucrări exterioare. Devine posibilă, de cele mai multe ori, o reducere semnificativă a timpului de prelucrare, cu optimizarea calităţii suprafeţei şi o mai mare fidelitate a formei faţă de metodele convenţionale.” Şi tot astfel poate fi creată structura de caneluri dorită pe con, chiar şi cu un centru de prelucrare. Cu avantajul că toţi paşii de prelucrare se pot realiza pe o singură maşină. O procedură convenţională ar presupune utilizarea unui strung şi a unei maşini de frezat, ceea ce înseamnă operaţiuni suplimentare de prindere, aliniere, cu un necesar de timp şi costuri suplimentare.
Pentru realizarea alezajului conic în capul femural soluţia noastră prevede următorii paşi pe un strung: Întâi se realizează strunjirea frontală a piesei, pentru a oferi o teşire dreaptă burghiului special din carbură metalică, 180°, cu patru tăişuri. Acesta realizează apoi un alezaj cu baza netedă. Strunjirea conului, pe baza conturului, este realizată cu o sculă de găurire şi strunjire EcoCut Classic, înainte ca un alezor conic special, din carbură solidă, să asigure zona de contact ideală, cu o calitate a suprafeţei şi toleranţă perfecte. În plus, posibilitatea de reascuţire a alezorului îi asigură utilizatorului economii de costuri în procesul de fabricaţie. Dirk Martin comentează: „În ceea ce priveşte precizia, am reuşit să realizăm conturul interior şi cu o axă U. Cu toate acestea, având în vedere suprafaţa deosebit de plană care trebuie obţinută, alezorul reprezintă metoda mai bună.”
Concluzionând, cu soluţiile propuse de noi, contururile critice ale protezei de şold sunt realizate cu o mare siguranţă de proces şi deosebit de economic. Zona de contact obţinută (procentajul de zonă de contact şi suprafaţa de aşezare), precum şi toleranţele se situează în cazul ambelor procesări mult bine decât limitele prestabilite. Dirk Martin este mândru de performanţele echipei: „Astfel ne-am putut poziţiona în raportul cu clientul nostru, o companie renumită de tehnică medicală, ca furnizor de soluţii complete - cu perspective pentru comenzi ulterioare.“ în plus, specialistul în scule se recomandă pentru aplicaţii similare, de exemplu în domeniul protezelor pentru umăr (de asemenea cu tijă şi cap humeral) precum şi în cel al elementelor de fixare a protezelor pentru genunchi.